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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Exceptions
7 Äußere.innere Klassen
8 Besondere Klassen der Java SE
9 Generics<T>
10 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
11 Die Klassenbibliothek
12 Einführung in die nebenläufige Programmierung
13 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
14 Einführung in grafische Oberflächen
15 Einführung in Dateien und Datenströme
16 Einführung in die <XML>-Verarbeitung mit Java
17 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
18 Bits und Bytes und Mathematisches
19 Die Werkzeuge des JDK
A Die Klassenbibliothek
Stichwort

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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
Das umfassende Handbuch
Buch: Java ist auch eine Insel

Java ist auch eine Insel
Galileo Computing
1308 S., 10., aktualisierte Auflage, geb., mit DVD
ca. 49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1802-3
Pfeil13 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
Pfeil13.1 Datenstrukturen und die Collection-API
Pfeil13.1.1 Designprinzip mit Schnittstellen, abstrakten und konkreten Klassen
Pfeil13.1.2 Die Basis-Schnittstellen Collection und Map
Pfeil13.1.3 Die Utility-Klassen Collections und Arrays
Pfeil13.1.4 Das erste Programm mit Container-Klassen
Pfeil13.1.5 Die Schnittstelle Collection und Kernkonzepte
Pfeil13.1.6 Schnittstellen, die Collection erweitern und Map
Pfeil13.1.7 Konkrete Container-Klassen
Pfeil13.1.8 Generische Datentypen in der Collection-API
Pfeil13.1.9 Die Schnittstelle Iterable und das erweiterte for
Pfeil13.2 Listen
Pfeil13.2.1 Erstes Listen-Beispiel
Pfeil13.3 Mengen (Sets)
Pfeil13.3.1 Ein erstes Mengen-Beispiel
Pfeil13.3.2 Methoden der Schnittstelle Set
Pfeil13.4 Assoziative Speicher
Pfeil13.4.1 Die Klassen HashMap und TreeMap
Pfeil13.4.2 Einfügen und Abfragen der Datenstruktur
Pfeil13.4.3 Über die Bedeutung von equals() und hashCode()
Pfeil13.5 Mit einem Iterator durch die Daten wandern
Pfeil13.5.1 Die Schnittstelle Iterator
Pfeil13.5.2 Der Iterator kann (eventuell auch) löschen
Pfeil13.6 Algorithmen in Collections
Pfeil13.6.1 Die Bedeutung von Ordnung mit Comparator und Comparable
Pfeil13.6.2 Sortieren
Pfeil13.6.3 Den größten und kleinsten Wert einer Collection finden
Pfeil13.7 Zum Weiterlesen

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13.5 Mit einem Iterator durch die Daten wandernZur nächsten Überschrift

Wenn wir mit einer ArrayList oder LinkedList arbeiten, so haben wir zumindest eine gemeinsame Schnittstelle List, um an die Daten zu kommen. Doch was vereinigt eine Menge (Set) und eine Liste, sodass sich die Elemente der Sammlungen mit gleichem Programmcode erfragen lassen? Listen geben als Sequenz den Elementen zwar Positionen, aber in einer Menge hat kein Element eine Position. Hier bieten sich Iteratoren beziehungsweise Enumeratoren an, die unabhängig von der Datenstruktur alle Elemente auslesen – wir sagen dann, dass sie »über die Datenstruktur iterieren«. Und nicht nur eine Datenstruktur kann Daten liefern; eine Dateioperation könnte genauso gut Datengeber für alle Zeilen sein.

In Java gibt es für Iteratoren zum einen die Schnittstelle java.util.Iterator und zum anderen den älteren java.util.Enumeration. Der Enumerator ist nicht mehr aktuell, daher konzentrieren wir uns zunächst auf den Iterator.

Abbildung

Abbildung 13.5: Iterator und Enumeration


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13.5.1 Die Schnittstelle IteratorZur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Ein Iterator ist ein Datengeber, der über eine Methode verfügen muss, um das nächste Element zu liefern. Dann muss es eine zweite Methode geben, die Auskunft darüber gibt, ob der Datengeber noch weitere Elemente zur Verfügung stellt. Zwei Operationen der Schnittstelle Iterator sind daher:

Tabelle 13.2: Zwei zentrale Methoden des Iterators

Hast dub mehr? Gib mir das Nächste!
Iterator hasNext() next()

Die Methode hasNext() ermittelt, ob es überhaupt ein nächstes Element gibt, und wenn ja, ob next() das nächste Element erfragen darf. Bei jedem Aufruf von next() erhalten wir ein weiteres Element der Datenstruktur. So kann der Iterator einen Datengeber (in der Regel eine Datenstruktur) Element für Element ablaufen. Übergehen wir ein false von hasNext() und fragen trotzdem mit next() nach dem nächsten Element, bestraft uns eine NoSuchElementException.

Prinzipiell könnte die Methode, die das nächste Element liefert, auch per Definition null zurückgeben und so anzeigen, dass es keine weiteren Elemente mehr gibt. Allerdings kann null dann kein gültiger Iterator-Wert sein, und das wäre ungünstig.

interface java.util.Iterator<E>
  • boolean hasNext()
    Liefert true, falls die Iteration weitere Elemente bietet.
  • E next()
    Liefert das nächste Element in der Aufzählung oder NoSuchElementException, wenn keine weiteren Elemente mehr vorhanden sind.
  • void remove()

Die Schnittstelle Iterator erweitert selbst keine weitere Schnittstelle.[194](Konkrete Enumeratoren (und Iteratoren) können nicht automatisch serialisiert werden; die realisierenden Klassen müssen hierzu die Schnittstelle Serializable implementieren.) Die Deklaration ist generisch, da das, was der Iterator liefert, immer von einem bekannten Typ ist.

Beispiel

Die Aufzählung erfolgt meistens über einen Zweizeiler. Da jede Collection eine Methode iterator() besitzt, lassen sich alle Elemente wie folgt auf dem Bildschirmausgeben:

Collection<String> set = new TreeSet<String>();
Collections.addAll( set, "Horst", "Schlämmer", "Hape" , "Kerkeling" );
for ( Iterator<String> iter = set.iterator(); iter.hasNext(); )

System.out.println( iter.next() );
Das erweiterte for macht das Ablaufen aber noch einfacher, und der gleiche Iterator steckt dahinter.

Beim Iterator geht es immer nur vorwärts

Im Gegensatz zum Index eines Felds können wir beim Iterator ein Objekt nicht noch einmal auslesen (next() geht automatisch zum nächsten Element), nicht vorspringen beziehungsweise hin und her springen. Ein Iterator gleicht anschaulich einem Datenstrom; wollten wir ein Element zweimal besuchen, zum Beispiel eine Datenstruktur von rechts nach links noch einmal durchwandern, dann müssen wir wieder ein neues Iterator-Objekt erzeugen oder uns die Elemente zwischendurch merken. Nur bei Listen und sortierten Datenstrukturen ist die Reihenfolge der Elemente vorhersehbar.

Hinweis

In Java steht der Iterator nicht auf einem Element, sondern zwischen Elementen.


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13.5.2 Der Iterator kann (eventuell auch) löschenZur vorigen Überschrift

Die Schnittstelle Iterator bietet prinzipiell die Möglichkeit, das zuletzt aufgezählte Element aus dem zugrunde liegenden Container mit remove() zu entfernen. Vor dem Aufruf muss also next() das zu löschende Element als Ergebnis geliefert haben. Eine Enumeration kann die aufgezählte Datenstruktur grundsätzlich nicht verändern.

Beispiel

Ein LinkedHashSet ist eine auf dem HashSet basierende Datenstruktur, die sich aber zusätzlich die Einfügereihenfolge merkt. Ein Programm soll die ältesten Einträge löschen und nur noch die neusten zwei Elemente behalten:

LinkedHashSet<Integer> set = new LinkedHashSet<Integer>();
set.addAll( Arrays.asList( 3, 2, 1, 6, 5, 4 ) );
System.out.println( set ); // [3, 2, 1, 6, 5, 4]
for ( Iterator<Integer> iter = set.iterator(); iter.hasNext(); )
{
iter.next();
if ( set.size() > 2 )
iter.remove();
}
System.out.println( set ); // [5, 4]

interface java.util.Iterator<E>
  • boolean hasNext()
  • E next()
  • void remove()
    Entfernt das Element, das der Iterator zuletzt bei next() geliefert hat. Kann ein Iterator keine Elemente löschen, so löst er eine UnsupportedOperationException aus.

In der Dokumentation ist die Methode remove() als optional gekennzeichnet. Das heißt, dass ein konkreter Iterator kein remove() können muss – auch eine UnsupportedOperationException ist möglich. Das ist etwa dann der Fall, wenn ein Iterator von einer unveränderbaren Datenstruktur kommt.

Hinweis

Warum es die Methode remove() im Iterator gibt, ist eine interessante Frage. Die Erklärung dafür: Der Iterator kennt die Stelle, an der sich die Daten befinden (eine Art Cursor). Darum können die Daten dort auch effizient und direkt gelöscht werden. Das erklärt jedoch nicht unbedingt, warum es keine Einfüge-Methode gibt. Ein allgemeiner Grund mag sein, dass bei vielen Container-Typen das Einfügen an einer bestimmten Stelle keinen Sinn ergibt, etwa bei einem sortierten NavigableSet oder NavigableMap. Dort ist die Einfügeposition durch die Sortierung vorgegeben oder belanglos (beziehungsweise bei HashSet durch die interne Realisierung bestimmt), also kein Fall für einen Iterator. Dazu wirft das Einfügen weitere Fragen auf: vor oder nach dem zuletzt per next() gelieferten Element? Soll das neue Element mit aufgezählt werden oder nicht? Soll es auch dann nicht aufgezählt werden, wenn es in der Sortierung erst später an die Reihe käme? Eine Löschen-Methode ist problemloser und universell anwendbar.



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